傳輸控制協(xié)議(TCP)的擁塞控制機(jī)制是如何工作的?

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的工作依賴網(wǎng)絡(luò)完成，基于互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的質(zhì)量和實(shí)時(shí)性也很大程度也依賴于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

　　傳輸控制協(xié)議(TCP)的擁塞控制機(jī)制是如何工作的?

　　然而，在Internet的TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中，擁塞的發(fā)生是其固有的屬性。網(wǎng)絡(luò)擁塞是指用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源(包括鏈路帶寬、存儲(chǔ)空間和處理器處理能力等)的需求超過(guò)了固有的處理能力和容量, 相比UDP，TCP自身具有擁塞控制機(jī)制，并且需要保障數(shù)據(jù)可靠傳輸，這會(huì)對(duì)基于TCP的音視頻實(shí)時(shí)傳輸造成一定的困擾。

　　傳輸控制協(xié)議(TCP)是一種基于連接的協(xié)議，用于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中可靠地傳輸數(shù)據(jù)。TCP的擁塞控制機(jī)制是為了保證在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下，能夠有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行調(diào)整和控制，以保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

　　擁塞控制是通過(guò)TCP擁塞控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中最常用的算法是擁塞避免和慢啟動(dòng)。

　　在TCP的擁塞控制機(jī)制中，每個(gè)TCP連接都有一個(gè)擁塞窗口(cwnd)和一個(gè)接收窗口(rwnd)。擁塞窗口表示發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)的速率，接收窗口表示接收方能夠接收數(shù)據(jù)的速率。

　　擁塞避免算法是基于擁塞窗口來(lái)實(shí)現(xiàn)的。初始時(shí)，擁塞窗口的大小比較小，發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)量也比較小。當(dāng)發(fā)送方收到確認(rèn)消息時(shí)，擁塞窗口的大小逐漸增加，數(shù)據(jù)發(fā)送量也逐漸增加。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，接收方會(huì)發(fā)送一個(gè)擁塞通知(congestion indication)給發(fā)送方，告訴其減少發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。發(fā)送方在收到擁塞通知后，會(huì)將擁塞窗口的大小減小一定比例，并進(jìn)行重傳。

　　TCP / IP模型中的層被分配了各種任務(wù)，分配了協(xié)議

　　慢啟動(dòng)算法是為了在網(wǎng)絡(luò)剛開(kāi)始使用時(shí)，能夠快速適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的變化。在初始時(shí)，擁塞窗口的大小為一個(gè)較小的值。當(dāng)開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，每次接收到一個(gè)確認(rèn)消息，擁塞窗口的大小就會(huì)增加一定倍數(shù)，數(shù)據(jù)的發(fā)送量也逐漸增加。這樣就可以快速適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加，并使得發(fā)送方能夠發(fā)送更多的數(shù)據(jù)。

　　除了擁塞避免和慢啟動(dòng)之外，TCP還有一些其他的擁塞控制機(jī)制，如快重傳和快恢復(fù)?？熘貍魇菫榱嗽诎l(fā)生丟包時(shí)，能夠快速進(jìn)行重傳，并減少網(wǎng)絡(luò)延遲。當(dāng)發(fā)送方連續(xù)收到三個(gè)重復(fù)的確認(rèn)消息時(shí)，就會(huì)立即進(jìn)行重傳，而不必等待重傳超時(shí)時(shí)間。快恢復(fù)是為了在發(fā)生擁塞時(shí)，能夠快速?gòu)膿砣麪顟B(tài)恢復(fù)，并繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

　　總結(jié)起來(lái)，TCP的擁塞控制機(jī)制通過(guò)擁塞避免和慢啟動(dòng)算法來(lái)調(diào)整擁塞窗口的大小，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的變化。同時(shí)，還有快重傳和快恢復(fù)機(jī)制來(lái)處理丟包和擁塞的情況。這些機(jī)制可以保證在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下，TCP能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行調(diào)整和控制，從而保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。